【2017年整理】通电导线在磁场中受到的力例题.doc

通电导线在匀强磁场中的受力问题 例1．如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2 kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.3 kg，棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5，匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？(g＝10 m/s2) 练习1.两条水平金属导轨上放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，导电棒质量为1.2kg，长为1m，当棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2的加速度，求该装置所处的磁感应强度的大小。 练习2.如图7所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m长为l，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？ 练习3.倾角为=37°的光滑导体滑轨A和B的上端接入一电动势E=3V、内阻不计的电源，滑轨间距为L=10cm，导轨上接一个阻值为R0=1Ω的电阻，导轨电阻不计，将一个质量为m=30g，电阻R=0.5Ω的金属棒ab水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，如图所示。求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小。 B BA A S 练习4.如图,光滑平行导轨宽为L,轨道平面与水平面成θ角,放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,质量为m的金属棒ab垂直于导轨放在轨道平面上,若保持棒ab静止不动,棒中应通何方向多大电流.. 练习5.如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流强度I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度方向竖直向上的磁场中．若斜面对导线的支持力为零，则B的大小是多少？(g取10 m/s2) 例2.如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上固定一金属框，框宽l＝0.25 m，接入电动势E＝12 V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m＝0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数μ＝.整个装置放在磁感应强度B＝0.8 T、垂直框面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围时，可使金属棒静止在框架上？(框架与棒的电阻不计，g取10 m/s2) 如图所示，导体杆ab质量为m，电阻为R，放在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计.问： （1）导体光滑时E为多大能使导体杆静止在导轨上？ （2）若导体杆与导轨间的动摩擦因数为μ，且不通电时导体杆不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，E应为多大？ 1．如图所示，有一固定在水平地面上的倾角为θ的光滑斜面，有一根水平放在斜面上的导体棒，长为L，质量为m，通有垂直纸面向外的电流I。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。现在释放导体棒，设导体棒受到斜面的支持力为N，则关于导体棒的受力分析一定正确的是（重力加速度为g）（ ） A.mgsinθ＝BIL B.mgtanθ＝BIL C.mgcosθ＝N－BILsinθ D.Nsinθ＝BIL 2．一根又大又松弛的导体线圈管竖立放置,通电后线圈将会（ ） A.上下压缩,左右膨胀???????????? B.上下压缩,左右压缩 C.上下膨胀,左右膨胀???????????? D.上下膨胀,左右压缩 3．根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置--电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是 A.要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M向N的电流 B. 要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自N向M的电流 C.要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流或磁感应强度 D.使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向 4．如图所示，有一长直导线放在A位置，在其正上方有另一长直导线放在B位置，导线都通以垂直纸面向里的恒定电流，现将导线从B位置移动到C位置，已知导线A始终静止，则导线在C点稳定后和原来在B位置相比较（??? ） A．导线A受到的安培力方向始终向下 B．导线A对桌面的压力减小 C．导线A对桌面的摩擦力始终为零 D．导线A对桌面的摩擦力增加 5．如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=1350 。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（??? ） A